JP5039003B2 - 高速磁場解析方法、高速磁場解析プログラム、および記録媒体 - Google Patents
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ν’=(Hm―Hm0)/(Bm―Bm0)
と表される。ここで、Bmは磁束密度の大きさ、Hmは磁界強度の大きさを意味する。
Claims (11)
- 演算装置により、有限要素法を用いて且つ複数のタイムステップにおける演算処理を行って非線形磁場の過渡解析を行う高速磁場解析方法であって、
前記演算装置が、第1タイムステップで用いる磁場解析のための行列方程式の反復解法における第1の収束判定値、第1タイムステップで用いる非線形磁場解析に関する第2の収束判定値、および第2タイムステップ以降の少なくとも1つのタイムステップで用いる非線形磁場解析における単純反復計算に関する第3の収束判定値を記載した入力データファイルと、解析対象を含む解析空間のメッシュデータファイルとから、それぞれの入力情報を読み取るプロセスと、
前記演算装置が、第1タイムステップにおいて、前記行列方程式の反復解法、前記第1の収束判定値、および前記第2の収束判定値を使用して磁場そのものを解くプロセスと、
前記演算装置が、第2タイムステップ以降の少なくとも1つのタイムステップにおいて、前記非線形磁場解析における単純反復計算、および前記第3の収束判定値を使用して、前タイムステップからの磁場の変動量を求めるプロセスと、を有し、
前記演算装置が、前記第2タイムステップ以降の少なくとも1つのタイムステップにおける非線形磁場解析における前記単純反復計算に、3×3のテンソルで表される磁気抵抗率を使用すること、
を特徴とする高速磁場解析方法。 - 請求項1記載の高速磁場解析方法において、前記磁場そのものは、前記演算装置が磁気ベクトルポテンシャルから求め、前記前タイムステップからの磁場の変動量は、前記演算装置が前タイムステップからの前記磁気ベクトルポテンシャルの変動量から求める高速磁場解析方法。
- 請求項1記載の高速磁場解析方法において、前記第2タイムステップ以降の少なくとも1つのタイムステップは、前記演算装置が、前タイムステップからの磁気ベクトルポテンシャルの変動量と電気スカラポテンシャルの変動量とから、前記前タイムステップからの磁場の変動量を求める高速磁場解析方法。
- 請求項1から3のいずれか1項記載の高速磁場解析方法において、
回転機を解析する場合には、前記解析空間は、前記演算装置によって、回転子を含む回転子空間と固定子を含む固定子空間とに分割され、
この解析空間のメッシュデータは、前記演算装置によって、これら回転子空間と固定子空間との境界が回転方向に予め定めた角度幅Δθで等間隔にメッシュ分割されており、
磁場解析の際には、前記演算装置が、この回転子空間のメッシュを角度幅Δθまたはその整数倍回転させて解析する高速磁場解析方法。 - 請求項4記載の高速磁場解析方法において、
前記回転子の回転速度を変化させる解析をする場合は、前記演算装置が、前記回転子空間のメッシュと前記固定子空間のメッシュとが整合するように、タイムステップ幅を前記回転子の回転速度の変化に合わせて変化させる高速磁場解析方法。 - 請求項1記載の高速磁場解析方法において、
前記磁気抵抗率は、前記解析空間の異方性を考慮した3×3のテンソルで表されることを特徴とする高速磁場解析方法。 - 請求項1記載の高速磁場解析方法において、
前記解析空間に薄い絶縁層が含まれる場合には、この薄い絶縁層は無限に薄いギャップ要素でモデル化され、前記演算装置が、このモデル化により空間積分が面積分に置き換えられた方程式を解いて解析を行う高速磁場解析方法。 - 請求項3記載の高速磁場解析方法において、
前記解析空間には2つの導電体とこれらの導電体に挟まれた薄い絶縁層とが含まれ、前記演算装置により、この薄い絶縁層にはメッシュ分割による要素が割り当てられず面上に節点が二重に設定され、前記演算装置が、これらの節点に電気スカラポテンシャルが設定されている解析空間を解析する高速磁場解析方法。 - 請求項1記載の高速磁場解析方法において、
前記解析空間には磁性体とコイルとが含まれ、
前記演算装置は、磁気ベクトルポテンシャルをトータルポテンシャルとし、コイル電流が前記解析空間の空気領域に誘起するビオ・サバール場による磁気ベクトルポテンシャルを前記トータルポテンシャルから引いたポテンシャルを変形ポテンシャルとし、
前記演算装置が、前記磁性体が存在して前記トータルポテンシャルを未知変数とする領域と、前記コイルが存在して前記変形ポテンシャルを未知変数とする領域と、前記トータルポテンシャルと前記変形ポテンシャルの2つのポテンシャルを未知変数とする2ポテンシャル境界層とに区分されている解析空間を解析する高速磁場解析方法。 - 請求項1から9のいずれか1項記載の高速磁場解析方法における一連のプロセスを演算装置に実行させるための高速磁場解析プログラム。
- 請求項1から9のいずれか1項記載の高速磁場解析方法における一連のプロセスを演算装置に実行させるための高速磁場解析プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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